Информация о ходе выполнения проекта № 075-15-2022-1209

Разработка лидарной системы для исследования динамики и контроля газового состава атмосферы

В ходе выполнения проекта по Соглашению о предоставлении из федерального бюджета гранта в форме субсидии от 02.10.2022 № 075-15-2022-1209 (внутренний номер № 13.2251.21.0156) на этапе № 2 в период с 01.01.2023 г. по 31.12.2023 г. выполнялись следующие работы:

1. Создан экспериментальный образец мобильного лидара для мониторинга парниковых газов в атмосфере (H₂O, CO₂, CH₄);
2. Создан экспериментальный образец мобильного лидара для дистанционного детектирования озона (О₃);
3. Разработана конструкторская документация на экспериментальный образец мобильного когерентного доплеровского лидара, создан экспериментальный образец мобильного когерентного доплеровского лидара;
4. Разработаны методики проведения полевых испытаний экспериментальных образцов мобильных лидаров при проведении экспериментов по полунатурному моделированию лесного пожара для определения концентрации и динамики изменения исследуемых газов;
5. Проведены эксперименты по полунатурному моделированию лесного пожара для определения концентрации и динамики изменения исследуемых газов;
6. Разработаны методики лабораторных и натурных испытаний экспериментальных образцов мобильных лидаров для мониторинга содержания и динамики концентраций газовых примесей в условиях сложного рельефа местности, фонового состояния атмосферы;
7. Проведены лабораторные и натурные испытания экспериментальных образцов мобильных лидаров для мониторинга содержания и динамики концентраций газовых примесей в условиях сложного рельефа местности, фонового состояния атмосферы;
8. Разработана методика проведения лабораторных и натурных испытаний экспериментального образца мобильного когерентного доплеровского лидара,
9. Проведены лабораторные и натурные испытания экспериментального образца мобильного когерентного доплеровского лидара;
10. По результатам атмосферных испытаний доработаны экспериментальные образцы мобильных лидаров для мониторинга парниковых газов в атмосфере (O₃, H₂O, CO₂, CH₄);
11. Определены границы применимости оптической когерентной локации в зависимости от метеорологических условий;
12. Приведено описание методов повышения информативности потока измеряемых данных лидарной сканирующей системы;
13. Приведено описание методов реконструкции трехмерного поля скоростей воздушного потока по первичным данным лидарной сканирующей системы, разработаны алгоритмы восстановления трехмерной поля скоростей по данным лидарного зондирования, с учетом координат системы сканирования;
14. Сформированы требования к всепогодному комплексу диагностики ветровых полей в приземном слое для прогнозирования распространения газовых примесей;
15. Разработана конструкторская документация для создания экспериментального образца лидарного комплекса, включающего в себя экспериментальные образцы мобильных лидаров, работающих в УФ- и ИК-области спектра, и экспериментальный образец мобильного когерентного доплеровского лидара;
16. Проведена отработка режимов нанесения просветляющих интерференционных покрытий на особо гладкие поверхности используемых в лидарах кристаллов ZGP, KTP, а также YAG и YAP.При этом были получены следующие результаты:

При этом были получены следующие результаты:

• Экспериментальный образец (ЭО) мобильного лидара для мониторинга H₂O, CO₂, CH₄ в атмосфере;
• ЭО мобильного лидара для дистанционного детектирования озона (О₃);
• Конструкторская документация (КД) на ЭО мобильного когерентного доплеровского лидара;
• ЭО мобильного когерентного доплеровского лидара;
• Методики проведения полевых испытаний ЭО мобильных лидаров при проведении экспериментов по полунатурному моделированию лесного пожара для определения концентрации и динамики изменения исследуемых газов;
• Результаты экспериментов по полунатурному моделированию лесного пожара для определения концентрации и динамики изменения исследуемых газов;
• Методики лабораторных и натурных испытаний ЭО мобильных лидаров для мониторинга содержания и динамики концентраций газовых примесей;
• Результаты лабораторных и натурных испытаний ЭО мобильных лидаров для мониторинга содержания и динамики концентраций газовых примесей;
• Методика проведения лабораторных и натурных испытаний ЭО мобильного когерентного доплеровского лидара;
• Результаты лабораторных и натурных испытаний ЭО мобильного когерентного доплеровского лидара;
• Результаты доработки ЭО мобильных лидаров для газоанализа атмосферы;
• Результаты определения границ применимости оптической когерентной локации в зависимости от метеорологических условий;
• Методы повышения информативности потока измеряемых данных лидарной сканирующей системы;
• Методы реконструкции трехмерного поля скоростей воздушного потока по первичным данным лидарной сканирующей системы;
• 15. Требования к всепогодному комплексу диагностики ветровых полей в приземном слое для прогнозирования распространения газовых примесей;
• 16. КД для создания ЭО лидарного комплекса, включающего в себя ЭО мобильных лидаров для зондирования H₂O, CO₂, CH₄, О_3, и ЭО мобильного когерентного доплеровского лидара;
• 17. Результаты отработки режимов нанесения просветляющих интерференционных покрытий на особо гладкие поверхности используемых в лидарах кристаллов ZGP, KTP, YAG и YAP.

Таким образом, все запланированные на этапе 2 проекта задачи выполнены, а полученные результаты соответствуют Плану работ научного исследования.